CZ304047B6 - Délkove prestavitelný implantát - Google Patents

Abstract

Délkove prestavitelný implantát, urcený zejména jako stavebnicová soucást endoprotéz resp. distálních nebo proximálních cástí umelých náhrad femuru ci tibie, jakoz i ostatních dlouhých kostí lidského skeletu, zvláste pak u detských pacientu, s vnitrním mimotelne ovládaným tlakovým zdrojem (3) pro vyvození potrebného tlaku k vysunutí koncové distální nebo koncové proximální cásti umelé náhrady a k jejímu prodlouzení v závislosti na rustu pacienta, sestává z implantovatelného pouzdra (4), spojujícího obe koncové cásti umelé náhrady, v nemz je z jednoho jeho konce na vodicím trnu (15), usporádaném uvnitr implantovatelného pouzdra (4), výsuvne ve smeru jeho podélné osy ulozena vodicí cást (5.1) jedné koncové cásti umelé náhrady, v níz je vytvoren tlakovací prostor (1), do nehoz je zaústen vstupní pruchozí kanál (2) tlakového media od vnitrního mimotelne ovládaného tlakového zdroje (3), vytvorený uvnitr vnitrního vodicího trnu (15). Vnitrní mimotelne ovládaný tlakový zdroj (3) je usporádán na opacném konci implantovatelného pouzdra (4) v jeho osovém nástavci (6), spojujícím implantovatelné pouzdro (4) s druhou koncovou cástí umelé náhrady.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká délkově přestavitelného implantátu, určeného zejména jako součást endoprotéz resp. distálních nebo proximálních umělých náhrad femuru či tibie jakož i ostatních dlouhých kostí lidského skeletu, zvláště pak u dětských pacientů.

Dosavadní stav techniky

V současné době existuje zvláště pro dětské pacienty například s totální endoprotézou kolenního kloubu již řada typů tak zvaných „rostoucích“ endoprotéz, umožňujících jejich délkovou nasta15 vitelnost v závislosti na průběhu jejich celého pokračujícího růstu. Takovéto nastavování se obvykle provádí mechanickými prostředky, jako jsou různá závitová vřetena, rohatkové mechanismy a podobně.

Ze spisu EP 144667 je tak známé řešení délkově nastavitelné protézy, tvořené dříkem, jehož jedna část je uzpůsobena pro jeho zavedení do nitrodřeňového kostního kanálu a druhá část pak opatřena závitem, kolem něhož je uspořádáno pouzdro. Délková nastavitelnost je přitom umožněna stavěcím ústrojím, tvořeným maticí a otočným klíčem. V podstatě obdobné řešení je známé i ze spisu US 5,358,524.

Z patentového spisu EP 290767 je dále známá endoprotéza se dvěma vzájemně teleskopicky výsuvnými vřeteny, z nichž jedno je opatřeno vnějším závitem a druhé vnitřním závitem. Vzájemný pohyb obou vřeten je docilován otočným čepem a převodovým ústrojím s kuželovými koly. Teleskopicky výsuvné díly endoprotézy kolenního kloubu jsou známé i z řešení dle patentového spisu EP 548535.

Značnou nevýhodou všech výše uvedených jakož i dalších podobných řešení endoprotéz je zejména nutnost opětovného a mnohdy poměrně rozsáhlého operačního zásahu pro umožnění přístupu k jejich stavěcímu ústrojí, a to při každé změně délkového nastavení protézy, což klade další nároky na pacienta a velké riziko infekce.

Tato nevýhoda je do určité míry odstraněna například řešením dle patentového spisu US 2004/0193266. Předmětem tohoto spisuje protéza pro děti a dospívající mládež, kde délkové nastavení protézy je prováděno magnetickým polem, generovaným vně před tím operované končetiny. Známé je rovněž řešení dle spisu EP 1642550, jehož předmětem je nastavitelná dálkově ovládaná ortopedická protéza se třemi teleskopickými segmenty s lineárními elektropohony.

Kromě těchto uvedených příkladů neinvazivně elektricky, magneticky či elektromagneticky seřiditelných protéz je dále známé i řešení dle spisu US 5,626,581, jehož předmětem je implantova45 telné zařízení pro prodlužování kosti, které využívá materiál s tvarovou pamětí pro pohon hydraulického čerpadla, jakož i pro pohon rohatkového mechanismu, přičemž dále sestává z pístového a prodlužovacího mechanismu. Ve většině těchto případů se však jedná o poměrně složitá a nákladná řešení, což může omezovat jejich použitelnost.

Do určité míry jednodušší řešení jsou pak známá ze spisů US 5,071,435 a US 5,466,261. Předmětem spisu US 5,071,435 je hydraulicky prodlužitelná kostní protéza, sestávající z jednostranně uzavřeného válce, opatřeného výsuvným pístem, pod nímž je ve válci umístěn vak, plněný kapalinou podle potřeby resp. podle požadovaného vysunutí pístu plnícím ventilem ve stěně válce zjeho vnějšího prostoru. Předmětem spisu US 5,466,261 je neinvazivně prodlužitelná protéza

- 1 CZ 304047 B6 pro rostoucí děti, vytvořená na obdobném principu, u níž je ve válci místo vaku použit hydrogel, měnící svůj objem podle množství v něm obsaženého fyziologického roztoku a určující tak velikost vysunutí pístu. Nevýhodou těchto řešení může být omezená přestavitelnost takovýchto protéz, daná velikostí použitého vaku či množstvím použitého hydrogelů a schopností jeho absorpce a zvýšené nebezpečí jejich selhání.

Známé je rovněž řešení dle patentového spisu US 5,356,411, jehož předmětem je zařízení pro chirurgický způsob léčení kostí nebo kloubů, tvořené délkově přestavitelným kostním hřebem, jehož distální část se může vysouvat vůči proximální části v závislosti na růstu pacienta, přičemž proximální část je za tímto účelem opatřena hydraulickým válcem s pístem, do něhož se působením čerpadla vhání z implantovatelné nádrže tlakové médium. Pro aretaci nastavené délky je pak mezi proximální a distální částí uspořádán rohatkový mechanismus.

Úkolem nyní předkládaného vynálezu je odstranění výše uvedených nevýhod stávajících řešení „rostoucích“ endoprotéz a zároveň rozšíření sortimentu délkově přestavitelných implantátů s vysokou přesností jejich nastavení při co nejmenší zátěži pacienta.

Podstata vynálezu

Tohoto úkolu je do značné míry dosaženo délkově přestavitelným implantátem, určeným zejména jako stavebnicová součást endoprotéz resp. distálních nebo proximálních částí umělých náhrad femuru či tibie, jakož i ostatních dlouhých kostí lidského skeletu, zvláště pak u dětských pacientů, s vnitřním mimotělně ovládaným tlakovým zdrojem pro vyvození potřebného tlaku k vysunutí koncové distální nebo koncové proximální části umělé náhrady a k jejímu prodloužení v závislosti na růstu pacienta, podle předkládaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z implantovatelného pouzdra, spojujícího obě koncové části umělé náhrady, v němž je z jednoho jeho konce na vodicím tmu, uspořádaném uvnitř implatovatelného pouzdra, výsuvně ve směru jeho podélné osy uložena vodicí část jedné koncové části umělé náhrady, v níž je vytvořen tlakovací prostor, do něhož je zaústěn vstupní průchozí kanál tlakového média od vnitřního mimotělně ovládaného tlakového zdroje, vytvořený uvnitř vnitřního vodícího tmu, přičemž vnitřní mimotělně ovládaný tlakový zdroj je uspořádán na opačném konci implantovatelného pouzdra v osovém nástavci, spojujícím implantovatelné pouzdro s druhou koncovou částí umělé náhrady.

Tento délkově přestavitelný implantát podle vynálezu tak může být tvořen implantovatelným pouzdrem, v němž je například prostřednictvím vodicí části výsuvně uložen kotvicí dřík pro ukotvení implantovatelného pouzdra do nitrodřeňového kanálu, přičemž osový nástavec je opatřen spojovacím dílem s koncovou částí endoprotézy s kuželem pro nasazení kloubní hlavice.

Délkově přestavitelný implantát podle vynálezu přitom může tvořit s endoprotézou či jinou kostní náhradou samostatný a do jisté míry universální modul, který lze oboustranně připojit ke zbývajícím a pro tento účel samozřejmě patřičně upraveným částem implantovaných endoprotéz nebo jiných kloubních či kostních náhrad.

V jiných případech provedení vynálezu osový nástavec implantovatelného pouzdra může s jednou částí endoprotézy či jiné kostní náhrady v podstatě tvořit i jeden nedělitelný celek, přičemž druhá část endoprotézy zůstává samozřejmě výsuvná z implantovatelného pouzdra.

Podstata vynálezu spočívá dále i v tom, že osový nástavec implantovatelného pouzdra je s výhodou opatřen zásobní nádrží tlakového média s přívodním kanálem tlakového média do pracovní části mimotělně ovládaného tlakového zdroje, jakož i propojovacím kanálem tlakového média od pracovní části mimotělně ovládaného tlakového zdroje ke vstupnímu průchozímu kanálu tlakového média do tlakovacího prostoru, přičemž vnitřní prostor osového nástavce je uzavřen kryt-2CZ 304047 B6 kou. Rovněž s výhodou je přívodní kanál, jakož i propojovací kanál, tlakového média opatřen přepouštěcím ventilem.

V různých alternativních provedeních vynálezu může být mimotělně ovládaným tlakovým zdro5 jem hydraulické například magnetické čerpadlo, ovládané mimotělně změnou polarity vnějšího magnetického pole, přičemž tlakovým médiem je fyziologický roztok.

Rovněž tak takovým hydraulickým čerpadlem může být ručně poháněné čerpadlo, přičemž krytka osového nástavce je tvořena pružnou membránou pro mimotělní ovládání čerpadla jejím opakovaným stiskem přes kůži pacienta.

Jiným mimotělně ovládaným tlakovým zdrojem může být pneumatický kompresor, přičemž tlakovým médiem je stlačený vzduch. Jak hydraulické tak i pneumatické čerpadlo může přitom být například membránové, zubové či pístové a poháněné ručně nebo například i elektricky.

Délkově přestavitelný implantát resp. endoprotéza s tímto implantátem podle předkládaného vynálezu je přednostně určena pro kolenní nebo kyčelní kloub, může však být samozřejmě použita i v případě náhrady například ramenního či loketního kloubu nebo jako samostatná náhrada určitého kostního segmentu. Její výhodou je přitom v podstatě neinvazivní možnost jejího opakovatelného délkového nastavení v závislosti na růstu kostí, což je důležité zejména u nejmenších pacientů. Výhodou je i docilovaná přesnost tohoto délkového nastavení.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže objasněn výkresy konkrétního přikladu provedení délkově přestavitelného implantátu podle vynálezu, kde na obr. 1 je znázorněn délkově přestavitelný implantát v nárysu, obr. 2 představuje řez A-A z obr. 1. na obr. 3 je znázorněn délkově přestavitelný implantát v bokorysu, obr. 4 představuje řez B-B z obr. 2 a na obr. 5 je zobrazen délkově přestavitelný implantát společně s kyčelní endoprotézou v alternativním provedení a na obr. 6 délkově přestavitelný implantát jako součást totální náhrady celé stehenní kosti.

Příklad provedení vynálezu

Příklad 1

Délkově přestavitelný implantát v konkrétním příkladu provedení dle obr. 1 až obr. 4 sestává z kotvícího dříku 5, tvořeného na jednom svém konci vodicí částí 5.1, kterou je kotvicí dřík 5 uložen ve válcovém implantovatelném pouzdru 4 výsuvně z jeho čelní strany, opatřené kolem kotvícího dříku 5 uzavíracím prstencem 13, a na druhém svém konci v ose vodicí části 5.1 koncovou zaváděcí částí 5.2 kotvícího dříku 5 do nitrodřeňového kostního kanálu. Mezi vodicí částí 5.1 a koncovou zaváděcí částí 5.2 je kotvicí dřík 5 opatřen vnějším opěrným límcem 5.3.

Ve vodicí části 5.1 kotvícího dříku 5 je zároveň vytvořen jeden tlakovací prostor 1, do něhož je zaústěn vstupní průchozí kanál 2 tlakového média od mimotělně ovládaného tlakového zdroje 3 pro vyvození potřebného tlaku v tlakovacím prostoru I a v jeho důsledku vysunutí kotvícího dříku 5 z válcového implantovatelného pouzdra 4 v závislosti na růstu pacienta. Pracovní část i mimotělně ovládaného tlakového zdroje 3 je uložena ve válcovém osovém nástavci 6 válcového implantovatelného pouzdra 4, uzavírajícím vnitřní prostor válcového implantovatelného pouzdra 4 z jeho zadní strany.

Tento osový nástavec 6 implantovatelného pouzdra 4 je opatřen vnitřním vodicím trnem 15 vodicí části 5.1 kotvícího dříku 5, vymezujícím tlakovací prostor 1, vytvořený ve vodicí části 5.1

-3CZ 304047 B6 kotvícího dříku 5, přičemž vstupní průchozí kanál 2 tlakového média do tlakovacího prostoru i je vytvořen uvnitř vnitřního vodícího tmu 15. Osový nástavec 6 implantovatelného pouzdra 4 je dále opatřen zásobní nádrží 7 tlakového média s přívodním kanálem 8 tlakového média do pracovní části 11 mimotělně ovládaného tlakového zdroje 3 jakož i propojovacím kanálem 9 tlakového média od pracovní části 11 mimotělně ovládaného tlakového zdroje 3 ke vstupnímu průchozímu kanálu 2 tlakového média do tlakovacího prostoru L Vnitřní prostor osového nástavce 6 je uzavřen krytkou 12. Přívodní kanál 8 jakož i propojovací kanál 9 tlakového média je opatřen přepouštěcím ventilem 10.

Mimotělně ovládaným tlakovým zdrojem 3 je hydraulické čerpadlo a tlakovým médiem je fyziologický roztok, přičemž hydraulickým čerpadlem je v tomto příkladu provedení magnetické čerpadlo, ovládané mimotělně změnou polarity vnějšího magnetického pole.

Implantovatelné pouzdro 4 společně s kotvicím dříkem 5 a osovým nástavcem 6, jak jsou zobrazeny na obr. 1 až obr. 4, tvoří samostatný modul, přičemž osový nástavec 6 je na svém volném konci opatřen spojovacím dílem 14 pro jeho dodatečné spojení se zbývající částí endoprotézy či jiné kostní náhrady. Spojovací díl 14 je zde tvořen samosvomým kuželem pro nasazení do odpovídajícího kuželového vybrání, vytvořeného ve zbývající části endoprotézy.

Příklad 2

Jak je pak patrno z obr. 5, tvoří v alternativním příkladu provedení vynálezu implantovatelné pouzdro 4, v němž je výsuvně uložen kotvicí dřík 5, s osovým nástavcem 6 a koncovou částí endoprotézy s kuželem pro nasazení kloubní hlavice jeden nedělitelný celek. Kromě spojovacího dílu 14, který zde proto není potřeba, je celé uspořádání délkově přestavitelného implantátu jinak shodné s vyobrazeními dle obr. 1 až obr. 4.

Příklad 3

Délkově přestavitelný implantát v dalším alternativním provedení vynálezu, zobrazeném na obr. 6 je určen pro totální náhradu celé stehenní kosti. Na rozdíl od předchozích příkladů provedení není proto jeho implantovatelné pouzdro 4 opatřeno výsuvným kotvicím dříkem 5, ale jedním výsuvným spojovacím dílem 14 pro připevnění části totální náhrady 18 stehenní kosti s náhradou kolenního kloubu 17. Druhá část totální náhrady stehenní kosti s kuželem 16 pro nasazení kloubní hlavice pak tvoří s implantovatelným pouzdrem 4 resp. s jeho osovým nástavcem 6 jeden nedělitelný celek.

Uložení výsuvného spojovacího dílu 14 v implantovatelném pouzdru 4 včetně jeho jednotlivých částí je principiálně shodné s uložením výsuvného kotvícího dříku 5 v předchozích příkladech provedení.

Průmyslová využitelnost

Délkově přestavitelný implantát podle vynálezu může být široce použitelný v podstatě u všech typů nejčastěji implantovaných náhrad velkých kloubů a kostí.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Délkově přestavitelný implantát, určený zejména jako stavebnicová součást endoprotéz resp. distálních nebo proximálních částí umělých náhrad femuru či tibie, jakož i ostatních dlouhých kostí lidského skeletu, zvláště pak u dětských pacientů, s vnitřním mimotělně ovládaným tlakovým zdrojem (3) pro vyvození potřebného tlaku k vysunutí koncové distální nebo koncové proximální části umělé náhrady a k jejímu prodloužení v závislosti na růstu pacienta, vyznačující se tím, že sestává z implantovatelného pouzdra (4), spojujícího obě koncové části umělé náhrady, v němž je z jednoho jeho konce na vodicím tmu (15), uspořádaném uvnitř implantovatelného pouzdra (4), výsuvně ve směru jeho podélné osy uložena vodicí část (5.1) jedné koncové části umělé náhrady, v níž je vytvořen tlakovací prostor (1), do něhož je zaústěn vstupní průchozí kanál (2) tlakového média od vnitřního mimotělně ovládaného tlakového zdroje (3), vytvořený uvnitř vnitřního vodícího tmu (15), přičemž vnitřní mimotělně ovládaný tlakový zdroj (3) je uspořádán na opačném konci implantovatelného pouzdra (4) v jeho osovém nástavci (6), spojujícím implantovatelné pouzdro (4) s druhou koncovou částí umělé náhrady.
2. 2. Délkově přestavitelný implantát podle nároku 1, vyznačující se tím, že osový nástavec (6) implantovatelného pouzdra (4) je dále opatřen zásobní nádrží (7) tlakového média s přívodním kanálem (8) tlakového média do pracovní části (11) mimotělně ovládaného tlakového zdroje (3), jakož i propojovacím kanálem (9) tlakového média od pracovní části (11) mimotělně ovládaného tlakového zdroje (3) ke vstupnímu průchozímu kanálu (2) tlakového média do tlakovacího prostoru (1), přičemž vnitřní prostor osového nástavce (6) je uzavřen krytkou (12).
3. 3. Délkově přestavitelný implantát podle nároku 2, vyznačující se tím, že přívodní kanál (8), jakož i propojovací kanál (9) tlakového média je opatřen přepouštěcím ventilem (10).
4. 4. Délkově přestavitelný implantát podle alespoň jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že mimotělně ovládaným tlakovým zdrojem (3) je hydraulické čerpadlo a tlakovým médiem je fyziologický roztok.
5. 5. Délkově přestavitelný implantát podle nároku 4, vyznačující se tím, že hydraulickým čerpadlem je magnetické čerpadlo, ovládané mimotělně změnou polarity vnějšího magnetického pole.
6. 6. Délkově přestavitelný implantát podle nároku 4, vyznačující se tím, že hydraulickým čerpadlem je ručně poháněné čerpadlo, přičemž krytka (12) osového nástavce (6) je tvořena pružnou membránou pro mimotělní ovládání čerpadla jejím opakovaným stiskem přes kůži pacienta.
7. 7. Délkově přestavitelný implantát podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že mimotělně ovládaným tlakovým zdrojem (3) je pneumatický kompresor, přičemž tlakovým médiem je stlačený vzduch.
8. 8. Délkově přestavitelný implantát podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že jeho implantovatelné pouzdro (4), tvoří s endoprotézou či jinou kostní náhradou jeden celek.
9. 9. Délkově přestavitelný implantát podle alespoň jednoho z předcházejících nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že jeho implantovatelné pouzdro (4) tvoří samostatný modul, uzpůsobený pro jeho dodatečné spojení s koncovou částí endoprotézy či jiné kostní náhrady.